[化学——选修3：物质结构与性质]
下图分别是金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。
（1）四种物质互称为 。写出碳原子的基态电子排布图 。
（2）试比较：第一电离能I1（C）、I1（N）、I1（O）由大到小的顺序为 。
（3）石墨中存在的作用力有 。
A. 共价键 B. 金属键 C. 氢键
D. 配位键 E. 分子间作用力
石墨中碳原子采取的杂化方式是 。
（4）C的熔沸点比A （填“高”或“低”）原因是 。
（5）金刚石晶胞结构如下图所示，若金刚石的密度为ρ g·cm-3，试计算碳原子的半径为 pm（用含ρ式子表示，不必化简）。
t℃时，某NaOH稀溶液中，c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，已知a+b=12。
（1）该温度下，水的离子积常数Kw= 。
（2）在该温度下，将100mL0．1mol/L的稀硫酸与100mL0．4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH= ，此时该溶液中由水电离的c（OH-）= 。
（3）该温度下，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是 。
甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g） △H1
②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H2
③CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）△H3
| 化学键 |
H－H |
C－O |
C≡O |
H－O |
C－H |
| E/（kJ·mol-1） |
436 |
343 |
1076 |
465 |
413 |
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算△H1= kJ．mol-1，已知△H2=-58kJ．mol-1，则△H3= kJ．mol-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。
（3）合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）=2．60时体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图2所示。α（CO）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。
在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：
2SO2（g）+ O2（g）
2SO3（g），△H<0
（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K＝ 。
（2）降低温度，该反应K值 ，二氧化硫转化率 ，化学反应速度 （以上均填增大、减小或不变）
（3）600℃时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间段是 。
（4）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是 （用文字表达）。10min到15min的曲线变化的原因可能是 （填写编号）。
a．加了催化剂 b．缩小容器体积
c．降低温度d．增加SO3的物质的量
（1）从能量角度看，断开化学键要 ，形成化学键要 ，一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于 ；水的分解需要吸收热量，试从化学键变化的角度分析原因 。
（2）4克硫粉完全燃烧时放出37kJ热量，该反应的热化学方程式是： 。
（3）现在下列物质：①100℃的纯水；②25℃0．1mol/LHCl溶液；③25℃0．1mol/LKOH溶液；④25℃0．1mol/LBa（OH）2溶液。
这些物质与25℃纯水相比，能促进水的电离的是（填序号，以下同）；
能抑制水的电离的是 ；
水电离的c（OH-）水等于溶液中c（OH-）的是 ；
水电离的c（H+）水等于溶液中c（H+）的是 ；
以上可得出一个结论，纯水中加入酸、碱，可 水的电离（填促进、抑制、不影响）
碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
| 沉淀物 |
Fe（OH）3 |
Fe（OH）2 |
Al（OH）3 |
| 开始沉淀 |
2．3 |
7．5 |
3．4 |
| 完全沉淀 |
3．2 |
9．7 |
4．4 |
回答下列问题：
（1）如何加快废铁屑的溶解，写出两种办法_____________________。
（2）加入少量NaHCO3的目的是调节pH在_________________范围内。
（3）反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是__________________。
（4）碱式硫酸铁溶于水后生成的Fe（OH）2+离子可部分水解生成Fe2（OH）42+聚合离子，该水解反应的离子方程式为_________________。
（5）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3－。为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为_______________。
A．氯水 B．KSCN溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液
（6）为测定含Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20．00mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH＜2，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用 0．1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20．00mL。
已知：2Fe3++2I-═2Fe2++I2 I2+2S2O32－═2I-+S4O62-
则溶液中铁元素总含量为g/L。若滴定前溶液中H2O2没除尽，所测定的铁元素的含量将会____________（填“偏高”“偏低”“不变”）。